‫מאזני זרם‬ ‫מק"ט‪444433:‬‬ ‫מרכיבי המערכת‪:‬‬ ‫מד‪-‬משקל דיגיטלי (אינו כלול במק"ט)‬ ‫בסיס סובב ושנתות בו‪ ,‬שני מגנטים‬ ‫קבועים בדפנותיו‬ ‫זרוע הנושאת כריכות‬ ‫הבסיס והזרוע עשויים מחומר פוליאתילן‬ ‫בשלוש שכבות (צהוב‪ ,‬שחור‪ ,‬צהוב)‬ ‫מעמד (סטטיב) ותפסנית הכפולה (אינם‬ ‫כלולים במק"ט)‬ ‫הבסיס סובב במידת סיבוב המבוקרת באמצעות השנתות שבו‪.‬‬ ‫המגנטים נעולים בדפנות הבסיס כך‪ ,‬שקיים‬ ‫שדה מגנטי במישור האופקי בין שני הקטבים‪.‬‬ ‫לסלילים שלוש דפנות‪ :‬הדפנות האנכיות אינן‬ ‫רלוונטיות לניסוי שלנו; הכוחות שיפעיל השדה‬ ‫המגנטי על הזרמים שיזרמו בהם‪ ,‬יהיו כוחות‬ ‫במישור האופקי‪ ,‬שווים בעוצמתם והפוכים‬ ‫במגמתם‪ ,‬ושקול כוחות אלה יתאפס‪.‬‬ ‫הדופן האופקית‪ ,‬התחתונה של הסלילים‪ ,‬היא‬ ‫הדופן הרלוונטית לניסוי‪ ,‬שאת אורכּה יש למדוד‪.‬‬ ‫על הזרמים שיזרמו בדופן זו יפעיל השדה‬ ‫המגנטי כוח למטה או למעלה‪ ,‬בהתאם למגמת‬ ‫השדה המגנטי ולמגמת הזרם שיזרום בסליל‪.‬‬ ‫את שיעורו של כוח זה נמדוד בשני ניסויים‪.‬‬ ‫ניסוי ראשון‬ ‫ניתן לבחור בכריכת סליל אחת בשתיים או בשלוש‪ ,‬ובזווית כלשהי שבין מישור הסלילים לבין‬ ‫כיוון השדה המגנטי‪ ,‬ולהשאירם קבועים משך ניסוי זה‪ .‬עוצמות זרם ישר שונות‪ ,‬שתעבורנה‬ ‫דרך הסלילים‪ ,‬תיתנה אפשרות לרצף של מדידת שיעורי כוחות שיפעיל השדה המגנטי על‬ ‫הזרם שיזרום בסלילים‪ .‬בכל מצב בו יימצא מישור הסלילים ביחס לכיוון השדה המגנטי‪,‬‬ ‫יהיה שיעורו של הכוח‪:‬‬ ‫כאשר‪:‬‬ ‫‪ -‬עוצמת השדה המגנטי‪.‬‬ ‫‪ -‬אורך הדופן הרלוונטית (התחתונה)‪.‬‬ ‫ עוצמת הזרם בסליל (אם בחרת בסליל אחד; בחרת בשניים או בשלושה –‬‫הכפל פי מספר הסלילים)‪.‬‬ ‫‪ -‬עוצמת הכוח הפועל על הזרם‪.‬‬ ‫שיעור הכוח‪ ,‬שיפעיל השדה המגנטי על הזרם שיזרום בסלילים‪ ,‬יימדד בהפרש המשקל‬ ‫(תוספת או מגרעת) של בסיס המתקן בין שני מצבים‪ :‬בעת הזרמת הזרם ובעת ניתוקו‪.‬‬ ‫יש להקפיד ולמדוד את הפרש המשקל ביחידות של ניוטונים‪.‬‬ ‫את הקשר שבין עוצמת הזרם שיזרום בסלילים (בבחירה כלשהי של מספרם‪ ,‬ובזווית כלשהי‬ ‫וקבועה שבין מישור הסלילים לבין דפנות בסיס המתקן) לבין הכוח שיפעיל השדה המגנטי על‬ ‫הזרם שיזרום בסלילים‪ ,‬ניתן להתוות‪ ,‬ולהיווכח בקשר הלינארי שביניהם‪.‬‬ ‫ניסוי שני‬ ‫ניתן לבחור בכריכה אחת‪ ,‬שתיים או בשלוש כריכות ובעוצמת זרם קבועה‪ ,‬ולסובב ברצף את‬ ‫בסיס המתקן‪ ,‬לקרוא את זווית הסיבוב‪ ,‬ולקבל את הקשר שבין הכוח שיפעיל השדה המגנטי‬ ‫על הסלילים (מספרם של הסלילים ועוצמת הזרם יהיו קבועים משך רצף המדידות) לבין‬ ‫‪ sinus‬זווית הסיבוב‪ .‬גם כאן ניתן להתוות קשר זה‪ ,‬ולהיווכח באופיו הלינארי‪ .‬בשני חלקי‬ ‫ניסוי זה‪ ,‬משיפועי הגרפים המתקבלים‪ ,‬ניתן גם לחשב את עוצמת השדה המגנטי השורר בין‬ ‫דפנות בסיס המתקן‪.‬‬ ‫*כל הזכויות שמורות ש‪.‬רובינשטיין ציוד מדעי בע"מ‪.2014 .‬‬ ‫תרשים לחיבור צרכן באמצעות מחלק‪-‬מתח‬ ‫מצאתי שמורים ומדריכי מעבדות מלמדים לחבר בטור את הריאוסטט לצרכן‪ ,‬וכך לנסות‬ ‫ולווסת את המתח שייפול על הצרכן‪.‬‬ ‫החיבור הנכון מוצג כאן‪ :‬הריאוסטט משמש כ מחלק‪-‬מתח‪.‬‬ ‫יהיה אשר יהיה המתח שניתן לריאוסטט‪ ,‬באמצעות הזחלן ניתן לספק לצרכן טווח מתחים‪,‬‬ ‫החל ממתח אפס (אכן‪ ,‬יש לזחול עם הזחלן החל מנקודה ‪ )A‬ועד למתח המירבי‪ ,‬שהוא‬ ‫"הכוח‪-‬האלקטרו‪-‬מניע" (בהיעדר התנגדות פנימית של מקור המתח) שניתן לריאוסטט‬ ‫(הזחלן בנקודה ‪.)B‬‬ ‫אם המתח המרבי שמחלק‪-‬המתח מספק לצרכן אינו מספיק להזנת הצרכן‪ ,‬יש להחזיר את‬ ‫הזחלן לנקודה ‪ ,A‬להעלות את מתח המקור‪ ,‬ולזחול שוב אט‪-‬אט לעבר נקודה ‪.B‬‬ ‫כך תוכלו לבקר את המתח שמסופק לצרכן ואת עוצמת הזרם שיזרום דרכו‪ ,‬ותבטיחו שלא‬ ‫יישרף הצרכן‪.‬‬ ‫*כל הזכויות שמורות ש‪.‬רובינשטיין ציוד מדעי בע"מ‪.2014 .‬‬